某型汽车滑移门灵敏度分析与多目标轻量化设计

针对某型汽车滑移门为研究对象,建立以该模态频率及刚度的滑移门综合有限元模型,通过灵敏度分析筛选出相对灵敏度较小的部件作为设计变量,采用哈默斯雷采样试验设计方法对关键部件板厚进行样本试验设计,对计算结果使用Hyper⁃Kriging响应面拟合算法,拟合该滑移门质量、1阶弯曲模态频率、1阶扭转模态频率、扭转刚度、垂向刚度响应的近似模型。在近似模型基础上,以质量最小为主要目标、1阶弯曲频率最大为参考目标,以滑移门扭转刚度和垂向刚度1阶扭转频率为约束,应用Hyperstudy中基于全局响应面法的多目标优化算法进行优化设计,使其实现轻量化目的。

某自卸车车厢的多目标尺寸优化

针对某公司的自卸车车厢研究,为了降低车厢的制造成本,故对其进行结构轻量化的研究和探索。使用HyperMesh软件对车厢的三维模型进行有限元建模,并对其有限元模型进行静态和动态特性分析,其结果均满足设计目标,并具有一定的优化空间。但由于车厢设计变量较多,故引入改进灵敏度分析的方法从38组设计变量中筛选出6组关键设计变量。使用哈默斯雷采样法进行200次采样,使用最小二乘法和径向基函数生成响应面搭建近似模型,然后以车厢的应力、位移为约束条件,以质量最小和第6阶模态频率最大为优化目标,使用多目标遗传算法(multi objective genetic algorithm,MOGA)对参数化近似模型进行优化。优化后的结果表明,在保证其车厢静态和动态结构性能的同时,最终优化结果减重0.705 t,减重率10.34%,减重效果明显。

基于多工况的畜禽运输车车厢骨架优化设计

为降低现有畜禽运输车高昂的生产成本与使用成本、提高车辆的燃油经济性,以8×4畜禽运输车车厢骨架为研究对象,利用HyperMesh软件建立某畜禽运输车车厢骨架的有限元模型,在其满载状态下,车厢主体在垂向、转向、制动3种工况下进行分析。根据分析结果,得出该车厢主体部分刚度和强度都过剩。由于本车厢的零部件数量太多,无法高效且有针对性的得出关键零部件对整体车厢性能的影响差异。故选择采用灵敏度分析分别得出质量,一阶扭转模态,转向工况的灵敏度函数;并分别计算出模态与转向工况对质量的相对灵敏度,挑选出的相对灵敏度绝对值较小的部件出来。以这些部件作为设计变量,对车厢骨架进行尺寸优化。在确保优化结构的合理性下,共减重448 kg,减重率达11.5%,轻量化效果明显。

FDM 3D打印模型表面阶梯效应的分析

3D打印模型表面的阶梯效应是常见的表面缺陷。在概述FDM 3D打印的原理基础上,以简化的三维锥体模型的3D打印加工为研究对象,分析了模型表面阶梯效应的形成原理,论述了阶梯效应与成型层厚及成型模型面角度的关系,同时也与铣削加工进行了对比。提出了改善FDM 3D打印阶梯效应的方法,为探索和提高FDM 3D打印表面的质量,减小阶梯效应,提供了有益的参考。

轮毂铸件3D打印模样代替木模的试验

以某轮毂铸件的模样制造为研究对象,导入3D打印技术原理制作模样,简述了3D打印模样与木制模样制造工艺流程与方法上的差异,分析了3D打印模样表面粗糙度的形成机理和改善方法。参照有关国家及行业标准要求,结合材料强度理论,通过试验验证3D打印模样的力学性能和耐温特性,验证了在一定的量产条件下3D打印模样代替木模用于铸造工艺的可行性。

基于SLA和FDM的3D打印发动机风扇工艺与性能分析

在新产品样件开发中,导入3D打印技术,以一款微型汽车发动机风扇快速成型制造为研究对象,简述了SLA和FDM2种3D打印快速成型方法的概念和原理,介绍了SLA和FDM2种不同的3D打印设备。探讨了基于SLA和FDM的发动机风扇3D打印过程及工艺方法,对比分析了SLA和FDM快速成型制造方法的特点和差异,并通过力学实验和高低温交变试验,对比验证SLA和FDM快速成型的发动机风扇产品的力学性能,总结了SLA和FDM的工艺特点,提出了新产品开发如何选择恰当的3D打印设备与工艺的建议。

一款新乘用车仪表板本体的刚度分析与改进

以一款新乘用车仪表板本体的设计为研究对象,简述了汽车仪表板的功能和作用。研究了在产品设计阶段,如何通过Hyper Works软件,对仪表板本体进行有限元分析的方法。提出了约束条件、加载方法、接触定义和求解方法。通过对汽车仪表板本体的强度和刚度进行分析和校核,计算载荷、位移和应力,找出仪表板本体变形量大的区域,提出产品改进设计方案。分析和校核改进设计方案,确认了仪表板本体的改进设计是可靠的,满足产品设计要求。

基于振动试验要求的汽车组合开关夹具设计与模态分析

基于振动试验要求,设计了一款新型汽车组合开关的振动试验夹具。为了对夹具进行质量校核,运用ANSYS软件对夹具进行有限元模态分析,通过振动试验获得试验模态参数并与有限元模态分析对比,试验结果证明该夹具的设计可靠,可为其他车型组合开关振动试验夹具的设计提供参考。

基于CAE技术驱动的汽车前门外板覆盖件拉延模设计

汽车覆盖件拉延模具设计,如果缺乏必要的设计软件做拉延工艺分析,模具设计往往存在一些不足,要么拉裂,要么起皱,影响模具的质量。基于CAE技术驱动的覆盖件拉延模具设计,以某型汽车前门外板拉延成型为研究对象,导入Dynaform和UG软件进行拉延工艺补充设计和分析计算,确定拉深方向,获得可靠的拉深工艺方案,确保工件在拉延过程中顺利成形,提高了拉深模具结构设计的可靠性,为汽车覆盖件拉延模具设计提供有益的参考。

一新型客车钣金式车架的侧翻仿真与结构改进

以一新型客车钣金式车架为研究对象,根据GB 17578-2013《客车上部结构强度要求及试验方法》,利用Hyper Mesh软件建立客车侧翻有限元模型,将K文件提交于LS-DYNA求解器进行侧翻仿真计算,分析车架在随客车侧翻碰撞状态下的应力、变形与能量曲线,找出结构设计的缺陷,并提出改进方案,为客车车架的改进提供理论依据。

空调开关座样件的3D打印及性能测试分析

以3D打印制造的汽车空调开关座样件为研究对象,利用3D打印技术制作样件,探讨3D打印样件在汽车零/部件新产品试制中的可行性。对比分析了3D打印样件与注射成型的工程样件(Off Tooling Samples,OTS)工艺流程的差异,体现了3D打印样件的无模制造特点。参照QC/T 15—1992《汽车塑料制品通用试验方法》等有关国家及行业标准,结合材料强度理论,通过试验验证了3D打印样件的力学性能和耐温特性。分析试验结果,找出了3D打印样件与OTS样件及常规ABS塑料在拉伸、弯曲和冲击性能方面的差异性。研究结果表明,与OTS样件比较,3D打印样件在拉伸、弯曲和冲击性能方面还存在一定的差距,提出了3D打印样件用于新产品开发过程中的外观效果评估、工艺验证、尺寸及功能验证的建议。

基于Matlab程序的汽车动力性经济性计算分析

以汽车动力性、经济性仿真分析为研究对象,提出一种基于Matlab程序计算整车动力性、经济性和分析变速器传动比与发动机是否匹配的方法,研究并应用Matlab语言的矩阵运算方法,用最小二乘法和回归分析法拟合得到发动机的万有特性曲线图.根据整车的物理特性计算其在NEDC循环功况点在发动机万有曲线图中的分布,进而判断变速箱传动比与发动机的匹配情况.通过最高车速计算、加速时间计算、等速工况油耗计算、加速工况油耗计算等方法,获得整车的动力性、经济性以及整车的传动比优化的分析报告,指导产品设计开发.

T型充电机箱体的设计及模拟与试验分析

充电机是电动汽车充电系统的重要组成部分,一般的电动汽车充电机箱体结构为矩形。在分析研究矩形结构充电机箱体的基础上,指出矩形结构充电机存在的一些缺陷,设计一款T型结构的充电机箱体,并对T型充电机箱体的主要结构和优点展开论述。同时,为了验证在车载条件下箱体是否满足振动特性和强度要求,对T型充电机箱体进行有限元模态分析、刚度分析及振动试验,证明该充电机箱体的设计是可靠的。通过投放市场,验证了该充电机箱体可满足客户要求。

基于快速模具实现产品小批量试制的探讨

通过对快速原型件制作硅胶模具流程的研究,探讨了硅胶模具的制作工艺过程,以及实现产品小批量试制的方法,阐述了快速模具制造在产品开发中的意义和发展前景。

基于反求工程的某MPV车身A面建模与分析

以某MPV车型车身A面建模为研究对象,简述了反求工程以及A级曲面的基本概念、A级曲面的建模要求和重构流程.提出了按特征划分点云,按特征分块构造曲面,曲面拼接的方法,并以MPV车身扫描点云数据为依据,运用反求设计软件,完成MPV车型车身A面的重构设计.通过对曲面光顺性、连续性检查,验证分析了重构曲面与A级曲面标准的符合性.A级曲面的反求设计证明反求工程可以作为产品设计开发的一种特别的技术手段,为解决车身A面建模提供了一条有效的途径.

基于CMES编程实现汽车零部件自动测量的探讨

介绍数控三坐标测量机系统的组成以及测量软件CMES的特点;以汽车零部件为测量对象,探讨了运用CMES编程实现汽车零部件自动测量的方法,指出三坐标测量技术在产品开发和质量控制中的意义和发展前景。

基于光学测量的发动机燃烧室容积反求研究

以汽车发动机缸盖燃烧室容积的测量为研究对象,复制了缸盖燃烧室的硅胶模型。应用三维光学测量技术对燃烧室硅胶模型进行扫描测量,以获取燃烧室模型的点云数据。利用反求工程技术进行燃烧室模型重构,获得燃烧室的CAD模型。运用UG软件的体积计算功能计算燃烧室CAD模型的体积,得到缸盖燃烧室体积(容积)数据。同时,可将燃烧室CAD模型存档备用,为燃烧室的再设计、再制造或再维修提供参考。

基于OptiStruct的某车型排气系统有限元分析

排气系统作为重要的发动机部件,对发动机性能和噪声都有极大的影响.为提高汽车安全性和乘坐舒适性,优化排气系统的设计,根据相关设计要求对排气系统进行了强度和模态分析.首先基于CATIA软件,建立排气系统的三维模型;再用Hypemesh软件进行网格划分、简化模型、施加约束等操作,通过OptiStruct求解器对排气系统进行1 G静力分析、4 G静力分析、约束模态分析.仿真结果显示,排气系统在1 G下的位移和支反力均在设计要求范围内;4 G下的最大应力位于第一挂钩处,远小于150 MPa;约束模态分析了排气系统在200 Hz内的23阶模态,并重点关注了发动机怠速激励频率附近的模态.计算的排气系统固有频率都不在发动机怠速时的激励频率区间内,故排气系统不会与发动机发生共振现象,满足设计要求.

某型观光车车身骨架有限元分析

对某观光车车身骨架进行有限元建模,使用Hypermash对车身结构在弯曲与扭转两种典型工况下的变形和低阶模态进行计算分析,得到该车身骨架在弯曲、扭转工况下的应变分布情况及车架模态振型,为之后的优化设计提供参考依据。

基于HyperWorks的除雪车车架有限元分析及优化

车架是除雪车重要的零部件,通过UG软件建立车架的三维模型,并导入到HYPERMESH软件中进行有限元分析,得出了车架在弯曲和扭转工况下的应力及位移分布情况。结果显示车架满足弯曲工况下的使用要求,但是在扭转工况下分析的最大应力值765.9 MPa大于材料的屈服强度。对车架结构重新设计,优化后的车架在扭转工况下最大应力值降为546.3 MPa小于材料的屈服强度700 MPa,满足在此工况下的安全使用要求,这对车架研究人员有着重要的意义。